555定时器课件

q=
T1 R + R2 = 1 T R1 + 2R2
3. 占空比可调的多谐振荡器电路
利用半导体二极管的单向导电特性，把电容C充电和放电回路隔离 利用半导体二极管的单向导电特性，把电容 充电和放电回路隔离 开来，再加上一个电位器，便可构成占空比可调的多谐振荡器。 开来，再加上一个电位器，便可构成占空比可调的多谐振荡器。 可计算得： 可计算得： T1=0.7R1C T2=0.7R2C 占空比： 占空比： T1 T1 q= = T T1 + T2
—
——vI下降过程中，vO由低电平 OL跳变到高电平 下降过程中， 由低电平V ∆VT= VT+－VT—=1 /3VCC
VOH时，所对应的输入电压值。VT—=1 /3VCC。 所对应的输入电压值。
6.5.3 用555定时器组成单稳态触发器 555定时器组成 定时器组成单稳态触发器 1. 电路组成及工作原理
6.5.4 用555定时器构成的多谐振荡器 555定时器构成的 定时器构成的多谐振荡器
V 电源 CC RD 复位
(4)
1. 电路组成及工作原理
V CC R1 P R2 7 V CC 8 RD 4
(8)
5k 控制电压
vIC vI1
(5) (6)
C1
R
&
阈值输入 5k & C2 S &
G 1
(3)
vO
V 电源 CC
(8)
RD 复位
(4)
5k 控制电压
v IC vI1
(5) (6)
C1
R
&
阈值输入 5k & C2 S &
G 1
(3)
vO
vI2
(2)
触发输入 5k
(7)
vO
放电端
,
T
(1)
6.5.2 用555定时器接成的施密特触发器 定时器接成的施密特触发器
1. 电路组成及工作原理
V CC V CC 8 RD 4 7 V CC2
vI
V CC R 7 V CC 8 RD 4
O
t V CC
vC vI
C
vI1 v I2
3 6 555 2 1 5 0.01µF C1
vO
2V 3 CC
O
vC
vO
tW
O
t
t0
t1
t
（5）恢复过程 ） 当暂稳态结束后，电容C通过饱和导通的放电三极管 放电 放电， 当暂稳态结束后，电容 通过饱和导通的放电三极管 T放电，时间常 电容C放电完毕 恢复过程结束。 放电完毕， 数 τ2=RCESC，经过（3～5）τ2后，电容 放电完毕，恢复过程结束。 ，经过（ ～ ）
控制电压 V 电源 CC
(8)
RD 复位
(4)
5k
v IC vI1
(5) (6)
C1
R
&
阈值输入
R
v I2
(2)
5k & C2 S
G & 1
(3)
vO
vIC vI1 vI vI2
5 6 555 2 1
vO 2 vO1
触发输入 5k
, vO (7)
T
放电端
(1)
3
2. 电压滞回特性和主 要参数 （1）电压滞回特性 ）
R1 V CC R2 D2 D1 8 7 RD 4 V CC
0.7 R1C = 0.7 R1C + 0.7 R2 C R1 = R1 + R2
vI1 vC
C
3 6 555 2 1 5 0.01µF C1
vO
v I2
本章小结
多谐振荡器是一种自激振荡电路， 不需要外加输入信号， 1. 多谐振荡器是一种自激振荡电路 ， 不需要外加输入信号 ， 就 可以自动地产生出矩形脉冲。 555定时器可以组成多谐振荡 可以自动地产生出矩形脉冲。用555定时器可以组成多谐振荡 用石英晶体也可以组成多谐振荡器。 器 ， 用石英晶体也可以组成多谐振荡器 。 石英晶体振荡器的 特点是fo的稳定性极好。 的稳定性极好。 施密特触发器和单稳态触发器， 2. 施密特触发器和单稳态触发器 ， 虽然不能自动地产生矩形脉 冲 ， 但却可以把其它形状的信号变换成为矩形波 ， 为数字系 但却可以把其它形状的信号变换成为矩形波， 统提供标准的脉冲信号。 统提供标准的脉冲信号。 定时器是一种用途很广的集成电路， 3.555定时器是一种用途很广的集成电路，除了能组成施密特触 555定时器是一种用途很广的集成电路 发器、 单稳态触发器和多谐振荡器以外， 发器 、 单稳态触发器和多谐振荡器以外 ， 还可以接成各种灵 活多变的应用电路。 活多变的应用电路。 除了555定时器外，还有556 双定时器） 558（四定时器） 555定时器外 556（ 4.除了555定时器外，还有556（双定时器）和558（四定时器） 等。
6.5 555定时器及其应用 555定时器及其应用
6.5.1 555定时器的电路结构与功能 定时器的电路结构与功能 1. 555定时器的电路结构 定时器的电路结构 由以下几部分组成： 由以下几部分组成： （1）三个阻值的分压器。 ）三个阻值的分压器。 （2）两个电压比较器。 ） 触发器。 （3）基本 触发器。 ）基本RS触发器 （ 4） 放电三极管T及 ） 放电三极管 及 缓冲器G。 缓冲器 。
（1）无触发信号输入时电路工作在稳定状态 ） 当vI=1时，电路工作在稳定状态，即vO=0，vC=0。 时 电路工作在稳定状态， ， 。 （2）vI 下降 沿触发 下降沿到达时， 跳变为1 当 vI 下降沿到达时 ， vO 由 0 跳变为 1 ， 电路由稳态转入暂稳态。 电路由稳态转入暂稳态。
V CC 电源
（2）主要静态参数 ）
上升过程中，输出电压v 由高电平V （a）上限阈值电压 T+——vI上升过程中，输出电压 O由高电平 OH跳变到 ）上限阈值电压V 低电平V 低电平 OL时，所对应的输入电压值。VT+=2/3VCC。 所对应的输入电压值。 （b）下限阈值电压 T ）下限阈值电压V （3）回差电压 T ）回差电压∆V
vI
V CC R 7 V CC 8 RD 4
O
t V CC
vC vI
C
vI1 vI2
3 6 555 2 1 5 0.01µF C1
vO
2V 3 CC
O
vC
vO
tW
O
t
t0
t1
t
2. 主要参数估算
(1) 输出脉冲宽度 （用三要素法计算） 输出脉冲宽度Tw（用三要素法计算）
vC ( ∞ ) − vC ( 0 + ) VCC − 0 tW = τ 1 ln = τ 1 ln = 1.1R C 2 vC (∞) − vC (tW ) VCC − VCC 3
（2）恢复时间 re ）恢复时间t tre=（3～5）τ2 （ ～ ） （3）最高工作频率 max ）最高工作频率f vI周期的最小值： Tmin= tW＋tre 周期的最小值： 因此，单稳态触发器的最高工作频率应为 因此，单稳态触发器的最高工作频率应为:
f max = 1 Tmin = tW 1 + t re
(8)
V CC R 7 V CC 8 RD 4
RD 复位
(4)
5k 控制电压
vC
C1 R & G 1
vI1 vI2
C
3 6 555 2 1 5 0.01µF C1
vO
v IC vI1
(5) (6)
阈值输入 5k & C2 S &
vI
(3)
vO
v I2
(2)
触发输入 5k
(7)
vO
放电端
,
T
(1)
（3）暂稳态的维持时间 ） 在暂稳态期间，三极管 截止 截Baidu Nhomakorabea， 充电。 在暂稳态期间，三极管T截止，VCC经R向C充电。时间常数 1=RC， 向 充电 时间常数τ ， vC由0V开始增大，在vC上升到 开始增大， 上升到2/3VCC之前，电路保持暂稳态不变。 之前，电路保持暂稳态不变。 开始增大 （4）自动返回（暂稳态结束）时间 ）自动返回（暂稳态结束） 上升至2/3VCC时，vO由1跳变 ，三极管 由截止转为饱和导通， 跳变0，三极管T由截止转为饱和导通 由截止转为饱和导通， 当vC上升至 跳变 电容C经 迅速放电 电压v 迅速降至0V，电路由暂稳态重新转入稳态。 迅速放电， 电容 经T迅速放电，电压 C迅速降至 ，电路由暂稳态重新转入稳态。
V 电源 CC
(8)
RD 复位
(4)
5k 控制电压
vIC vI1
(5) (6)
C1
R
&
V CC
G
RD 4
阈值输入 5k & C2 S &
vIC
(3)
8 5 6 2 7 1
1
vO
vI1 vI2
, vO
vI2
(2)
555 3
vO
触发输入 5k
(7)
vO
放电端
,
T
(1)
2. 工作原理
脚为复位输入端（ ），当 为低电平时， （1）4脚为复位输入端（ RD ），当RD为低电平时，不管其他输入端的状 ） 脚为复位输入端 态如何，输出v 为低电平。正常工作时，应将其接高电平。 态如何，输出 o为低电平。正常工作时，应将其接高电平。 脚为电压控制端， （2）5脚为电压控制端，当其悬空时，比较器 1和C2的比较电压分别为 脚为电压控制端 当其悬空时，比较器C 2/3VCC 和1/3VCC 。 脚为触发输入端， 脚为阈值输入端 脚为阈值输入端， （3）2脚为触发输入端，6脚为阈值输入端，两端的电位高低控制比较器 ） 脚为触发输入端 C1和C2的输出，从而控制 触发器，决定输出状态。 的输出，从而控制RS触发器 决定输出状态。 触发器，
+
= 0.7( R1 + R2 )C
（2） 电容放电时间 2 ） 电容放电时间T （3）电路振荡周期 ）电路振荡周期T
T 2 = 0. 7 R 2 C
T=T1+T2=0.7(R1+2R2)C
（4）电路振荡频率 ）电路振荡频率f
f = 1 1.43 ≈ T ( R1 + 2 R2 )C
（5）输出波形占空比 ）输出波形占空比q
v I2
(2)
触发输入 5k
, vO (7)
T
放电端
(1)
vI1 vI2
3 6 555 2 1 5 0.01µF C1
vO
vC
C
2. 振荡频率的估算
用三要素法计算） （1）电容充电时间 1：（用三要素法计算） ）电容充电时间T
1 VCC − VCC v (∞) − vC (0 ) 3 T1 = τ 1 ln C = τ 1 ln 2 vC (∞) − vC (T1 ) VCC − VCC 3